Java 基础面试题——运算符

系统管理员 2023-10-07 23:50 35阅读 0赞

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*  1.& 和 && 的区别是什么？
 *  2.谈一谈 Java 中的移位运算符？
 *  3.a = a + b 与 a += b 有什么区别吗?

## 1.& 和 && 的区别是什么？ ##

（1）&&：**逻辑与运算符**。当运算符左右两边的表达式都为 true，才返回 true。同时具有短路性，即如果第一个表达式为 false，则直接返回 false，不再判断第二个表达式。

（2）&：**逻辑与运算符**、**按位与运算符**。  
按位与运算符：用于二进制的计算，只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1 ，否则为0。  
逻辑与运算符：& 在用于逻辑与时，和 && 的区别是**不具有短路性**。所在通常使用逻辑与运算符都会使用 &&，而 & 更多的适用于位运算。

## 2.谈一谈 Java 中的移位运算符？ ##

（1）移位运算符是最基本的运算符之一，几乎每种编程语言都包含这一运算符。移位操作中，被操作的数据被视为**二进制数**，移位就是将其向左或向右移动若干位的运算。移位运算符**只作用于整形变量**，分为两类，第一类是 long 类型，long 类型长度为 8 字节 64 位；第二类为 int 类，int 长度为 4 字节 32 位，short、byte、char 在做移位之前会自动转换为 int 型，因此与 int 规则一致， 在做完移位运算后，short、byte、char类型都将变成 int 型数据（转换过程中需要考虑高位丢失的问题）。

> 对于大数据的 2 进制运算，位移运算符比普通运算符的运算要快很多，因为只需对二进制数进行移位，而不用计算，这样即可以提高效率，也能节省资源。

（2）Java 中有以下 3 种移位运算符：

*  左移运算符 <<：向左移若干位，**高位丢弃，低位补零**。
 *  右移运算符 >>：向右移若干位，**高位补符号位，低位丢弃**。
 *  无符号右移 >>>：无符号右移，**忽略符号位，空位均用 0 补齐**，最终结果必为非负数。

（3）下面结合几个例子来说说明它们的用法。

*  左移运算符 <<

int a = 10;
    //在不溢出的情况下，下面的代码等价于 int b = a * 2;
    int b = a << 1;
    System.out.println(a);      // 10
    System.out.println(b);      // 20
    System.out.println(Integer.toBinaryString(a));      // 1010
    System.out.println(Integer.toBinaryString(b));      // 10100
    System.out.println();
    
    //在不溢出的情况下，下面的代码等价于 int b = a * (2^3) = a * 8 = 80;
    int c = a << 3;
    System.out.println(a);      // 10
    System.out.println(c);      // 80
    System.out.println(Integer.toBinaryString(a));      // 1010
    System.out.println(Integer.toBinaryString(c));      // 1010000

*  右移运算符 >>

int a = 10;
    //在不溢出的情况下，下面的代码等价于 int b = a / 2;
    int b = a >> 1;
    System.out.println(a);      // 10
    System.out.println(b);      // 5
    System.out.println(Integer.toBinaryString(a));      // 1010
    System.out.println(Integer.toBinaryString(b));      // 101

*  无符号右移 >>>

int a = -10;
    int b = a >>> 1;
    System.out.println(a);      // -10
    System.out.println(b);      // 2147483643
    System.out.println(Integer.toBinaryString(a));      // 11111111111111111111111111110110
    System.out.println(Integer.toBinaryString(b));      // 1111111111111111111111111111011

**（4）如果移位的位数超过数值所占有的位数时，会怎样处理？**  
当 int 类型左移/右移位数大于等于 32 位操作时，**会先求余 (%) 后再进行左移/右移操作**。也就是说左移/右移 32 位相当于不进行移位操作（32 % 32 = 0），左移/右移 42 位相当于左移/右移 10 位（42 % 32 = 10）。当 long 类型进行左移/右移操作时，由于 long 对应的二进制是 64 位，因此求余操作的基数也变成了 64。也就是说：x << 42 等同于 x << 10，x >> 42 等同于 x >> 10，x >>> 42 等同于 x >>> 10。

int a = 10;
    int b = a << 42;
    int c = a << 10;
    System.out.println(a);      // 10
    System.out.println(b);      // 10240
    System.out.println(c);      // 10240
    System.out.println(Integer.toBinaryString(a));      // 1010
    System.out.println(Integer.toBinaryString(b));      // 10100000000000
    System.out.println(Integer.toBinaryString(c));      // 10100000000000

参考文章：[Java中的移位运算符][Java]

## 3.a = a + b 与 a += b 有什么区别吗? ##

\+= 操作符会进行**隐式自动类型转换**，此处 a += b 隐式地将加操作的结果类型强制转换为持有结果的类型，而 a = a + b 则不会自动进行类型转换。

byte a = 1;
    byte b = 2; 
    b = a + b; 		//报编译错误，不兼容的类型: 从 int 转换到 byte 可能会有精度损失
    b += a;			//ok

同理，以下代码有也错误：

short s1= 1;
    s1 = s1 + 1;	//报编译错误，不兼容的类型: 从 int 转换到 short 可能会有损失

**short 类型在进行运算时会自动提升为 int 类型**，也就是说 s1 + 1 的运算结果是 int 类型，而 s1 是 short 类型，从 int 转换到 short 可能会有精度损失，所以会报编译错误。正确写法如下：

short s1= 1;
    s1 += 1;

\+= 操作符会将右边的表达式结果强转为匹配左边的数据类型，所以没错。

> 其实，s1 += 1 相当于 s1 = (short) (s1 + 1)，有兴趣的可以自己编译下这两行代码的字节码，你会发现是一样的。

[Java]: https://blog.csdn.net/qq_39314099/article/details/110434039